Компьютерные сети. 6-е изд.

1. Для решения задачи используйте формулу, приведенную в данной главе, записав ее в общем виде. Фреймы для передачи произвольно приходят на 100-мегабитный канал. Если канал занят, фрейм ставится в очередь. Длина фрейма распределяется по экспоненциальному закону с математическим ожиданием, равным 10 000 бит/фрейм. Для каждой из приведенных ниже скоростей получения фреймов вычислите задержку (включая время ожидания в очереди и время передачи) фрейма средней длины:

а) 90 фреймов/с;

б) 900 фреймов/с;

в) 9000 фреймов/с.

2. N станций совместно используют канал чистой системы ALOHA, работающий со скоростью 56 Кбит/с. Каждая станция передает 1000-битный фрейм в среднем каждые 100 с, даже если предыдущий фрейм еще не был передан (например, станции могут буферизовать исходящие фреймы). Каково максимальное значение N?

3. Десять тысяч систем бронирования авиабилетов конкурируют за доступ к каналу дискретной системы ALOHA. В среднем, каждая станция делает 18 запросов в час. Каждый слот составляет 125 мкс. Приблизительно оцените общую нагрузку канала.

4. Оценка загруженности канала дискретной системы ALOHA с бесконечным количеством пользователей показала, что 10 % слотов не используется.

а) Какова при этом нагрузка канала G?

б) Какова пропускная способность?

в) Канал недогружен или перегружен?

5. Самая низкая максимальная пропускная способность достигается при использовании чистой системы ALOHA, а самая высокая — при использовании CSMA с настойчивостью 0,01 (см. илл. 4.4). Для ее повышения каждый протокол идет на некоторые компромиссы, например обеспечивает расширенную аппаратную поддержку или увеличивает время ожидания. Расскажите, на какие компромиссы идут протоколы, представленные на илл. 4.4.

6. Какова длина слота конкуренции в CSMA/CD для:

а) 2-километрового двухпроводного кабеля (скорость распространения сигнала составляет 82 % скорости распространения сигнала в вакууме);

б) 40-километрового многомодового оптоволоконного кабеля (скорость распространения сигнала составляет 65 % скорости распространения сигнала в вакууме)?

7. Как долго станция s должна ждать начала передачи в худшем случае, если в LAN применяется базовый протокол битовой карты?

8. Объясните, как станция с более низким номером может лишиться возможности отправки пакета в протоколе двоичного отсчета.

9. Посмотрите на илл. 4.10. Допустим, что станции знают, что к передаче готовы станции B, D, G и H. Как протокол адаптивного прохода по дереву будет обходить этот граф, чтобы каждая из этих четырех станций могла отправить свой фрейм? Сколько дополнительных коллизий произойдет, если поиск будет начат с корня дерева?

10. Компания друзей собралась, чтобы поиграть в видеоигры с высокой степенью интерактивности и большой нагрузкой на процессор и сеть. Друзья играют по беспроводной сети с высокой пропускной способностью. Беспроводной сигнал не может проходить сквозь стены, но все они находятся в одной комнате. Какой протокол лучше использовать при такой конфигурации: ненастойчивый протокол CSMA или протокол маркерного кольца? Обоснуйте свой ответ.

11. Группа из 2n станций осуществляет арбитраж доступа к общему кабелю, используя протокол адаптивного прохода по дереву. В определенный момент две из них готовы к передаче. Назовите минимальное, максимальное и среднее количество слотов, необходимых для обхода дерева, если 2n >> 1?

12. Рассмотренные нами беспроводные LAN используют протоколы CSMA/CA и RTS/CTS вместо CSMA/CD. При каких условиях, если таковые имеются, можно использовать протокол CSMA/CD?

13. Шесть станций, обозначенных буквами A–F, взаимодействуют друг с другом по протоколу MACA. Могут ли одновременно произойти две передачи данных? Обоснуйте свой ответ.

14. В семиэтажном офисном здании на каждом этаже расположено по 15 офисов. В каждом офисе на стене установлен разъем для подключения терминала, так что в вертикальной плоскости эти разъемы образуют прямоугольную сетку с расстоянием по 4 м между гнездами, как по горизонтали, так и по вертикали. Предполагая, что можно проложить кабель по прямой между любой парой гнезд, по горизонтали, вертикали или диагонали, сосчитайте, сколько метров кабеля потребуется для соединения всех гнезд при помощи:

а) звездообразной конфигурации с одним маршрутизатором посередине;

б) классической LAN стандарта 802.3.

15. Чему равна скорость в бодах классической 10-мегабитной сети Ethernet?

16. Как будет выглядеть манчестерский код для классической сети Ethernet при следующей двоичной последовательности: 0001110101?

17. В 10-мегабитной LAN длиной 1 км с протоколом CSMA/CD (не 802.3) скорость распространения сигнала составляет 200 м/мкс. Повторителей в этой системе нет. Длина фреймов данных равна 256 бит, включая 32 бита заголовка, контрольную сумму и другие накладные расходы. Первый слот после успешной передачи резервируется получателем, чтобы отправить 32-битный фрейм с подтверждением. Какова эффективная скорость передачи данных без учета накладных расходов, если при этом не возникает коллизий?